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磁珠的原理
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磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁, E9 c* u1 T# ^
镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器7 L! T/ I/ f% g) s D7 D
中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材
' [+ x. Y. f i) J, i% {料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间
8 T% x3 \& J9 l9 g( S在高频高阻的情况下产生的电容最小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为
. A, a. o9 K. b8 Z# Q磁导率 μ 和饱和磁通密度 Bs。磁导率 μ 可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代
% k) x9 x7 V" ?, Z: _表损耗,随着频率的增加而增加。因此,它的等效电路为由电感 L 和电阻 R 组成的串联电; @) w: W4 C% q" t; g) t9 l. Q% k
路,L 和 R 都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是
0 g- r4 V: N+ F- B) a' W- v随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。
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在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时 R 很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,% ^' Z# K, Q( O8 \1 G* x$ |; Q
L 起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低
" F. z* p+ E' e2 T# S损耗、高 Q 特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体
N a2 N) z& E0 P5 t磁珠后干扰增强的现象。) I) h- w; Q7 j5 m B
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在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量$ z5 W4 K. g* y8 y/ Y
减小,感抗成分减小 但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当# ?1 Z$ i9 J# G
高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
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铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端% Z3 F1 i% b+ V: a3 |" H
加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线6 H! K9 F/ M4 T2 U6 q
上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。& }6 m6 C8 T; l9 r7 b% j
( z a# X$ e$ ~$ ^! ?5 o) h两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠
8 k* m9 U3 u$ B% v4 p1 h) L% T长度越长抑制效果越好。0 Y2 Q$ ]) t' Z/ k8 A
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磁珠与电感.pdf
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